Die Ausgaben für Halbleiterausrüstung steigen für Logik und Speicher mit höherer Dichte

SEMI, die führende internationale Halbleiterhandelsorganisation, veranstaltete im Juli ihre Semicon-Konferenz in San Francisco. SEMI prognostiziert ein deutliches Wachstum der Nachfrage nach Halbleiterausrüstung im Jahr 2022 und bis 2023, um die Nachfrage nach neuen Anwendungen und Engpässen bei bestehenden Produkten wie Automobilen zu befriedigen. Wir betrachten auch einige Entwicklungen zur Herstellung von Halbleitern mit kleineren Merkmalen unter Verwendung von EUV.

SEMI veröffentlichte während der Semicon eine Pressemitteilung aus seiner Halbjahresprognose für die gesamte Halbleiterausrüstung über den Stand der Ausgaben für Halbleiterausrüstung und Prognosen für 2023. SEMI sagte, dass der weltweite Umsatz mit der gesamten Halbleiterfertigungsausrüstung durch Originalgerätehersteller voraussichtlich einen Rekordwert von 117.5 USD erreichen wird Milliarden im Jahr 2022, was einem Anstieg von 14.7 % gegenüber dem vorherigen Branchenhoch von 102.5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 und einem Anstieg auf 120.8 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 entspricht.

Die Ausgaben für Wafer-Fab-Ausrüstung werden voraussichtlich im Jahr 15.4 um 2022 % auf einen neuen Branchenrekord von 101 Mrd. Die folgende Abbildung zeigt die Schätzungen und Prognosen von SEMI für die Ausrüstungsausgaben nach Halbleiteranwendung.

SEMI sagt: „Angetrieben von der Nachfrage sowohl nach hochmodernen als auch nach ausgereiften Prozessknoten wird erwartet, dass die Foundry- und Logiksegmente im Jahresvergleich um 20.6 % auf 55.2 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 und um weitere 7.9 % auf 59.5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2023 steigen werden Die beiden Segmente machen mehr als die Hälfte des gesamten Umsatzes mit Wafer-Fab-Equipment aus.“

In der Pressemitteilung heißt es weiter: „Die starke Nachfrage nach Arbeits- und Massenspeicher trägt auch in diesem Jahr zu den Ausgaben für DRAM- und NAND-Geräte bei. Das DRAM-Equipment-Segment führt die Expansion im Jahr 2022 mit einem erwarteten Wachstum von 8 % auf 17.1 Milliarden US-Dollar an. Der Markt für NAND-Geräte wird in diesem Jahr voraussichtlich um 6.8 % auf 21.1 Milliarden US-Dollar wachsen. Die Ausgaben für DRAM- und NAND-Ausrüstung werden im Jahr 7.7 voraussichtlich um 2.4 % bzw. 2023 % sinken.“

Taiwan, China und Korea sind die größten Ausrüstungskäufer im Jahr 2022, wobei Taiwan voraussichtlich der führende Käufer sein wird, gefolgt von China und Korea.

Die Herstellung kleinerer Merkmale ist seit der Einführung integrierter Schaltungen ein kontinuierlicher Treiber für Halbleitervorrichtungen mit höherer Dichte. In Sitzungen auf der Semicon 2022 wurde untersucht, wie lithografische Schrumpfungen und andere Ansätze, wie z. B. die heterogene Integration mit 3D-Strukturen und Chiplets, eine kontinuierliche Steigerung der Gerätedichte und -funktionalität ermöglichen werden.

Während der Semicon kündigte Lam Research eine Zusammenarbeit mit den führenden Chemikalienlieferanten Entegris und Gelest (ein Unternehmen der Mitsubishi Chemical Group) an, um Vorläuferchemikalien für Lams Trockenfotolacktechnologie für die Extrem-Ultraviolett-Lithografie (EUV) zu entwickeln. EUV, insbesondere die nächste Generation von EUV mit hoher numerischer Apertur (NA), ist eine Schlüsseltechnologie, um die Halbleiterskalierung voranzutreiben und in den nächsten Jahren Merkmale zu ermöglichen, die kleiner als 1 nm sind.

In einem Vortrag von David Fried, VP von Lam, zeigte sich, dass Trockenlacke (bestehend aus kleinen metallorganischen Einheiten) im Vergleich zu Nasslacken eine höhere Auflösung, ein breiteres Prozessfenster und eine höhere Reinheit bieten können. Trockenlacke zeigen bei gleicher Strahlungsdosis weniger Linienkollaps und damit Defektbildung. Darüber hinaus führt die Verwendung von Trockenresist zu einer 5- bis 10-fachen Reduzierung von Abfall und Kosten und einer 2-fachen Reduzierung der pro Waferdurchlauf erforderlichen Leistung.

Michael Lercel von ASML sagte, dass eine hohe numerische Apertur (0.33 NA) jetzt für Logik und DRAM in Produktion ist, wie unten gezeigt. Die Umstellung auf EUV reduziert die zusätzliche Prozesszeit und den Abfall durch mehrfache Musterung, um feinere Merkmale zu erzielen.

Das Bild zeigt die EUV-Produkt-Roadmap von ASML und vermittelt eine Vorstellung von der Größe der EUV-Lithografieausrüstung der nächsten Generation.

SEMI prognostizierte eine robuste Nachfrage nach Halbleiterausrüstung in den Jahren 2022 und 2023, um die Nachfrage zu befriedigen und Engpässe bei kritischen Komponenten zu reduzieren. EUV-Entwicklungen bei LAM, ASML werden Halbleiterstrukturgrößen unter 3 nm vorantreiben. Chiplets, 3D-Die-Stacks und die Umstellung auf heterogene Integration werden dazu beitragen, dichtere und funktionalere Halbleiterbauelemente voranzutreiben.